[發(fā)明專利]一種高速下基于ECM的分布式MIMO頻偏和信道估計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310389720.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103441966A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷霞;孔昭富;宋陽;陳曉;羅陽;樂榮臻;曹海波;李垠澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04B7/04
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線與移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速移動(dòng)環(huán)境下分布式多輸入多輸出(multi-input?multi-output，MIMO)系統(tǒng)聯(lián)合頻偏和信道估計(jì)方法。

背景技術(shù)

在未來的無線通信領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)期演進(jìn)(Long?Term?Evolution，LTE)的MIMO技術(shù)以其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)受到越來越多的關(guān)注和研究。分布式MIMO系統(tǒng)組網(wǎng)靈活、可以根據(jù)具體需要設(shè)置收發(fā)天線而且能夠提供更高的系統(tǒng)容量，因而成為MIMO技術(shù)應(yīng)用的主要形式。另外，隨著高速移動(dòng)通信的飛速發(fā)展，針對(duì)高速環(huán)境下的分布式MIMO系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要意義。由于發(fā)射天線和接收天線可能分布在不同的地理位置，信號(hào)經(jīng)歷了不同的傳輸信道和衰落，因此分布式MIMO系統(tǒng)對(duì)聯(lián)合頻偏和信道估計(jì)提出了更高的要求。尤其是在高速移動(dòng)環(huán)境中，如何高效地聯(lián)合估計(jì)分布式MIMO系統(tǒng)的頻偏和信道是未來無線通信傳輸系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。

由于分布式MIMO系統(tǒng)的所有發(fā)射天線和接收天線各自分布在不同的地理位置，信號(hào)從發(fā)射天線到達(dá)接收天線經(jīng)歷了不同的大尺度衰落和小尺度衰落，因此其存在多個(gè)不同的頻偏。分布式MIMO系統(tǒng)的參數(shù)估計(jì)實(shí)際上是多參數(shù)聯(lián)合估計(jì)。而基于最大似然(Maximum?Likelihood，ML)原理的參數(shù)估計(jì)是最實(shí)用的估計(jì)，但是一般情況下，基于最大似然原理的多參數(shù)估計(jì)的解通常沒有閉合形式因而其求解的復(fù)雜度比較高，在分布式MIMO系統(tǒng)環(huán)境下這個(gè)問題變得更加突出。在最大似然同步算法難以得到充分實(shí)現(xiàn)的情況下，次優(yōu)的準(zhǔn)最大似然估計(jì)算法是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，比如基于相關(guān)原理的多參數(shù)估計(jì)算法。

基于相關(guān)原理的多參數(shù)估計(jì)方法忽略了多天線帶來的干擾，因此該方法具有MSE平臺(tái)，即隨著信噪比的增加，MSE不會(huì)繼續(xù)減小。針對(duì)此問題，基于ECM迭代的聯(lián)合頻偏和信道估計(jì)算法可以有效的解決相關(guān)估計(jì)方法隨信噪比增高產(chǎn)生MSE平臺(tái)的問題。但是這些算法都是假設(shè)信道是慢變的。

由上可知，對(duì)于分布式MIMO系統(tǒng)，采用基于相關(guān)的方法估計(jì)出頻偏和信道值作為進(jìn)行ECM迭代的初始值，然后不斷迭代直到估計(jì)出的頻偏和信道值滿足要求，這種思路可以獲得較好的性能。但在高速移動(dòng)環(huán)境下，如何采用ECM迭代方法對(duì)分布式MIMO系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合頻偏和信道估計(jì)，本發(fā)明提供一種在高速移動(dòng)環(huán)境下的分布式MIMO系統(tǒng)頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決分布式MIMO系統(tǒng)的頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)由慢時(shí)變信道向快時(shí)變信道推廣時(shí)遇到的問題，提出一種高速下基于ECM的分布式MIMO頻偏和信道估計(jì)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

S1、構(gòu)建系統(tǒng)模型：

一個(gè)高速移動(dòng)環(huán)境下的分布式MIMO系統(tǒng)，具有N_TN_R個(gè)不同的頻偏值，該分布式MIMO系統(tǒng)第k個(gè)接收天線在時(shí)刻t接收到的信號(hào)可以表示為